Đồ án Peptide hoạt tính sinh học

Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
LỜI MỞ ĐẦU
eptit có hoạt tính sinh học (Bioactive peptide) là một lónh vật đang được nhiều
nhà khoa học nghiên cứu. Với những tính năng đặc biệt, peptit có hoạt tính sinh
học được ứng dụng tất nhiều trong y học và thực phẩm.
P
Được sự hướng dẫn nhiệt tình của cô Trần Bích Lam, em đã nghiên cứu đề tài Đồ
án môn học “Tổng quan về Biopeptide”. Với những cố gắng của bản thân và sự chỉ
dẫn ân cần của cô, em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao. Tuy nhiên, đây là một đề
tài còn mới mẻ, tài liệu tham khảo chưa nhiều nên còn nhiều thiếu sót. Rất mong được
sự đóng góp của thầy cô và các bạn để đề tài này thêm phần hoàn thiện.
Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn cô Trần Bích Lam, quý thầy cô trong Bộ
môn và các bạn rất nhiều.
Trang 1
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Chương 1:
GIỚI THIỆU
eptit là các phân tử sinh học được cấu trúc từ một vài cho đến hàng chục amino
axit. Nó là một dạng protein mạch ngắn có chứa ít hơn 50 amino axit. Tuy nhiên,
người ta vẫn gọi những phân tử sinh học chứa một lượng không lớn các amino axit là
peptit. Liên kết peptit là liên kết giữa đầu – COOH của amino axit này với đầu – NH
2
của amino axit kế tiếp bằng việc loại đi một phân tử nước để tạo thành liên kết: – CO
– NH –
P
Khi một số amino axit liên kết với nhau thông qua liên kết peptit thì tạo ra
oligopeptit. Khi có nhều amino axit nối với nhau thì tạo ra chuỗi polypeptit. Một phân
tử protein có thể có một, hai hay nhiều chuỗi polypeptit. Trong phân tử protein ngoài
liên kết peptit, các amino axit còn liên kết với nhau bằng liên kết disulfid. Liên kết
disulfid có vai trò quan trọng trong việc tạo cấu hình không gian cho một số loại
protein, đặc biệt các protein có những chức năng sinh học quan trọng như các

hoocmon, các kháng thể và một số protein khác.
Peptit có tính chất lý hóa không khác nhiều so với amino axit vì đều chứa nhóm
– NH
2
và nhóm – COOH tự do. Sự sai khác chủ yếu là do mạch bên R của gốc amino
Trang 2
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
axit tham gia trong chuỗi peptit. Chính sự khác nhau giữa các mạch bên R, khác về số
lượng và loại amino axit trong peptit làm cho điểm đẳng điện, khối lượng khác nhau.
Về mặt hóa học, peptit tham gia các phản ứng đặc trưng của 2 nhóm – NH
2
và –
COOH. Liên kết peptit có thể bò bẻ gãy hoàn toàn trong môi trường HCl 6N, ở nhiệt
độ 110
0
C, trong 24 giờ hoặc ở trong dung dòch kiềm. Trong điều kiện này, các amino
axit được tách ra ở dạng tự do. Đây là công đoạn không thể thiếu được trong phương
pháp phân tích đònh lượng amino axit. Để xác đònh trình tự các amino axit, người ta
cần gắn hóa chất đánh dấu vào các đầu N và C của amino axit. Thông thường người ta
gắn chất dabsylchlorid vào đầu N của peptit. Sau đó tiến hành thủy phân bằng HCl 6N
ở 110
0
C trong 24 giờ và tiến hành tách được riêng từng loại amino axit lần lượt theo
thứ tự. Kết quả thu được amino axit tự do tách ra và có chứa chất đánh dấu đã được
gắn vào đầu N của nó.
Các liên kết peptit còn bò cắt bởi các enzym protease. Enzym protease có mặt ở
các tế bào và mô làm nhiệm vụ phân giải các phân tử protein.
Nhiều peptit có hoạt tính sinh học đặc biệt đang được sử dụng rộng rãi trong thực
tiễn y học. Peptide có hoạt tính sinh học (bioactive peptide/ biologically active
peptide) là những peptide mà ngoài giá trò dinh dưỡng chúng còn có một số ảnh hưởng

đặc biệt đến chức năng sinh lý của cơ thể. Tính chất này được quy đònh bởi thành phần
và thứ tự của các amino acid trong peptide. Mellander (1950) là người đầu tiên đưa ra
thuật ngữ peptide có hoạt tính sinh học khi ông nhận thấy các peptide bò phosphoryl
hóa có nguồn gốc từ casein hoạt động như chất mang các chất khoáng. Những nghiên
cứu về peptide đã có những bước tiến đáng kể trong vài thập niên gần đây. Những
hiểu biết về tác dụng và cơ chế tác dụng của peptide đã làm cho nó ngày càng nhận
được nhiều sự quan tâm đặc biệt trong lónh vực y dược. Ngoài ra, peptide có hoạt tính
sinh học còn được sử dụng trong các loại thực phẩm chức năng, nhất là các thực phẩm
chức năng có nguồn gốc từ sữa.
Trang 3
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Hình1.1: nh hưởng của các peptide có hoạt tính sinh học lên cơ thể
Khả năng chữa bệnh của peptit là rất cao. Đến bây giời trên thò trường đã có 9 sản
phẩm sử dụng peptit và trên 100 công ty đang sản xuất ra nhiều sản phẩm peptit mới
và đưa vào thử nghiệm.
• Peptit – hoocmon tham gia vào các quá trình trao đổi chất, vận chuyển thông tin
hóa học giữa các tế bào mô và các cơ quan.
• Insulin là peptit – hoocmon điển hình, là phân tử khá lớn, có 51 amino axit tạo
thành 2 chuỗi polypeptit nối với nhau bằng cầu disulfid (-S-S). Glucagon là một
peptit – hoocmon bao gồm 29 amino axit được tổng hợp từ tuyến tụy, có tác động
ngược với insulin
• Corticotropin là peptit – hoocmon bao gồm 39 amino axit, được tạo ra từ phần
trước của tuyến yên, có vai trò kích thích hoạt động của vỏ tuyến thượng thận.
Ngoài ra, còn có nhiều loại peptit mạch ngắn có phổ hoạt động rộng. Ví dụ: loại
peptit tổng hợp hóa học L. Aspatyl phenylalanin methylester là chất ngọt hơn đường
tói hàng trăm lần hiện đang được dùng rộng rãi trong công nghiệp và chế biến thực
phẩm để thay thế đường. Peptit mạch ngắn tự nhiên bao gồm 9 amino axit do vùng
não dưới đồi tiết ra và dự trữ ở thùy sau tuyến yên, có khả năng kích thích dạ con co
bóp hoặc peptit ngắn bradykinin gồm 9 amino axit có tác dụng ức chế hiện tượng sưng
tấy các mô. Một peptit ngắn khác là enkephalin được tạo ra ở não bộ là chất có tác

dụng giảm đau. Bên cạnh đó còn nhiều loại peptit – hoocmon khác có tác dụng khác
nhau đối với hoạt động sống của cơ thể.
Trang 4
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Hóa học tổ hợp đã đóng góp rất nhiều cho vấn đề nghiên cứu các peptit có hoạt
tính sinh học. Tuy nhiên có một hạn chế rất lớn đối với những peptit có giá trò sinh học
vì nhu cầu cuộc sống đòi hỏi một số lượng lớn. Và Primm đã giải quyết được vấn đề
này: từ các peptit sinh học có nguồn gốc tự nhiên, bằng phương pháp sinh học và
nhiều phương pháp khác, ông đã phát triển chúng với qui mô công nghiệp áp dụng
trong các lónh vực như y dược, hóa học chuẩn đoán và thực phẩm nông nghiệp. Bằng
cách đó, các peptit tiếp tục được cải tiến để đạt được những tính chất tốt nhất dùng để
chữa bệnh. Lợi thế lớn khi dùng peptit cải tiến là do nó có giá trò sinh học rất cao và
hạn chế được tính độc. Bên cạnh đó chi phí tổng hợp cũng thấp hơn. Primm đã đưa ra
các bước lựa chọn như sau:
1) Phát hiện ra chuỗi nhỏ nhất gây ra ảnh hưởng sinh học bằng cách kiểm tra và
tổng hợp từ đoạn bắt đầu của chuỗi peptit.
2) Phát hiện ra cấu hình hoạt động sinh học bằng cách xác đònh cấu tạo và cấu
trúc hoạt động liên quan.
3) Sự sắp xếp của peptit chứa trong cấu hình đó bằng sự hỗ trợ của máy tính.
4) Tổng hợp hóa học
5) Đònh giá giá trò sinh học và dược lý, sau đó lập lại bước 3 – 5.
Primm đã khai thác từ những hiểu biết về peptit hóa học hiện tại để phát triển, sản
xuất và bán độc quyền những peptit được áp dụng trong nhiều lónh vực chữa bệnh như
tìm được phân tử peptit mới dùng chữa bệnh HIV hay sự phát triển các chất đối kháng
neurokinin…
Hiện nay, người ta có thể thu nhận các peptide có hoạt tính sinh học bằng nhiều
phương pháp: thủy phân protein (dùng enzyme trực tiếp hoặc thông qua quá trình lên
men của vi sinh vật), tổng hợp hóa học, kỹ thuật gen.
Gần đây, những cơ sở dữ liệu về trình tự của các amino acid trong peptide có hoạt
tính sinh học ngày càng được phát triển, từ đó ta có thể xác đònh những peptide có

hoạt tính sinh học tiềm ẩn trong protein. Ngoài ra, do chúng ta đã biết được vò trí thủy
phân của các enzyme thủy phân protein như pepsin, trypsin, chymotrypsin, do đó sự
giải phóng các peptide có hoạt tính sinh học trong quá trình thủy phân nói chung và
tiêu hóa nói riêng là có thể dự đoán được.
Trang 5
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Chương 2:
CÁC PEPTIDE CÓ HOẠT
TÍNH
SINH HỌC
TRONG THỰC PHẨM
a có thể phân loại peptide có hoạt tính sinh học theo chức năng của chúng; tuy
nhiên hầu hết các chức năng chưa được hiểu rõ về cơ chế tác động của chúng và
một peptide lại có thể có nhiều chức năng khác nhau; do đó trong bài này chúng ta sẽ
T
Trang 6
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
phân loại dựa trên nguồn gốc thực phẩm. Đối với các peptide có hoạt tính sinh học tìm
thấy trong mỗi loại thực phẩm chúng ta sẽ nói về những tính chất của chúng. Người ta
thường thấy các peptide có hoạt tính sinh học có trong 2 nguồn thực phẩm là sữa và
đậu nành.
2.1 SỮA
Mặc dù protein của các động vật và thực vật khác có chứa các peptide có hoạt
tính sinh học tiềm ẩn (nằm trong protein), nhưng hiện nay protein từ sữa vẫn là nguồn
cung cấp peptide có hoạt tính sinh học chính. Sữa có nhiều chất có hoạt tính sinh học
và có tác động có lợi nhiều mặt lên cơ thể. Hầu hết protein của sữa có rất ít hoặc
không có hoạt tính sinh học khi ở trạng thái ban đầu, tuy nhiên qua quá trình tiêu hóa
hoặc thủy phân thì nó giải phóng ra rất nhiều peptide có hoạt tính sinh học.
Protein trong sữa bò chiếm khoảng 2.9-5% khối lượng [11]. Protein này bao gồm:
 Casein (75-85%), bao gồm:


S
α
-casein (47-57%)

β
-casein (25-35%)

κ
-casein (8-15%)

γ
-casein (3-7%)
 Protein hòa tan (15-25%), thành phần bao gồm:
Tên protein Hàm lượng
(% tổng khối
Kiểu gen Phân tử lượng Ghi chú
Trang 7
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
lượngprotein
trong sữa)
(Da)
β
-lactoglobulin 7 – 12% A, B, C, D, D
r
18.000
Phân tử gồm
162 gốc axit
amin
α

-lactalbumin 2 – 5 A, B 14.200
Phân tử gồm
123 gốc axit
amin
Proteose-peptone 2 – 4 400 – 40.000
Là sản phẩm
thủy phân từ
β
-
casein
Immunoglobulin 1,9 – 3,3
IgG
1
, IgG
2
IgA
IgM
162.000,152.000
400.000
950.000
Serum-albumin 0,7 – 1,3 66.300
Phân tử gồm
542 gốc axit
amin
Một số hình tiếp theo sẽ cho chúng ta biết thành phần và thứ tự của các amino
acid có trong một vài loại protein có trong sữa. Trong bài này, khi ta nói đến 1 đoạn
peptide nào đó, ví dụ đoạn 60-62 của
1S
α
-cn thì ta có thể nhìn vào hình 2.1 để biết

đoạn peptide này có cấu tạo là Met-Glu-Ala, do đó để đơn giản, trong những phần sau
ta chỉ cần viết số thứ tự của peptide mà không cần viết công thức của peptide.
Trang 8
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Bảng 2.1: Thành phần amino acid của một số loại casein trong sữa (Swaisgood, 1982)
Trang 9
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Bảng 2.2: Thành phần amino acid của một số protein hòa tan trong sữa
(Whitney và cộng sự, 1976)
Amino acid
Số gốc amino acid trong
Amino acid
Số gốc amino acid trong
β
-LG
(kiểu gen A)
α
-LB
(kiểu gen B)
β
-LG
(kiểu gen A)
α
-LB
(kiểu gen B)
Asp 11 9 Val 10 6
Asn 5 12 Met 4 1
Thr 8 7 Ile 10 8
Ser 7 7 Leu 22 13
Glu 16 8 Tyr 4 4

Gln 9 5 Phe 4 4
Pro 8 2 Trp 2 4
Gly 3 6 Lys 15 12
Ala 14 3 His 2 3
½ cys 5 8 Arg 3 1
Trong thành phần của tất cả các casein có hàm lượng các amino acid không
phân cực khá cao (35-45%) như Val, Leu, Ile, Pro, Phe. Trong số đó hàm lượng proline
là khá cao: 17, 10, 35, 20 gốc proline trong một mol
1S
α
,
2S
α
,
β
,
κ
-casein (mỗi loại
casein này có 199, 207, 209, 169 gốc amino acid trong phân tử). Sự có mặt một lượng
lớn proline trong phân tử casein làm cho phân tử casein có rất ít cấu trúc xoắn
α
và cấu
trúc lá xếp
β
. Điều này làm cho casein dễ bò thủy phân mà không cần phải làm cho nó
bò biến tính trước (ví dụ bằng nhiệt hay acid) [11].
Tuy nhiên casein lại chứa rất ít các amino acid chứa lưu huỳnh, điều này làm
giảm đi giá trò sinh học của nó.
1S
α

và
β
-casein không chứa cysteine hay cystine, trong
khi đó
2S
α
và
κ
-casein chứa 2 gốc cysteine trong phân tử mà thông thường tồn tại dưới
dạng cầu disulphide.
Casein, mà đặc biệt là
2S
α
-casein có rất nhiều Lys, đây là amino acid rất cần
thiết mà trong nhiều protein thực vật có rất ít [11].
Trang 10
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Hình 2.1: Thứ tự amino acid trong
1S
α
-casein sữa bò (Swaisgood, 1992)
Trang 11
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Hình 2.2: Thứ tự amino acid trong
2S
α
-casein sữa bò (Swaisgood, 1992)
Trang 12
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Hình 2.3: Thứ tự amino acid trong

β
-casein sữa bò (Swaisgood, 1992)
Trang 13
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Hình 2.4: Thứ tự amino acid trong
κ
-casein sữa bò (Swaisgood, 1992)
Về chức năng, người ta có thể chia peptide có hoạt tính sinh học từ sữa thành
nhiều loại [10,16]:
 Peptide ảnh hưởng lên hệ thần kinh
 Peptide liên kết với khoáng
 Peptide điều hòa hệ miễn dòch
 Peptide ảnh hưởng đến hệ tuần hoàn
Ngoài ra còn có các peptide có các chức năng khác (ví dụ như làm co cơ, chống
đông máu… ) nhưng các peptide này chỉ chiếm hàm lượng rất nhỏ hoặc có ảnh hưởng
không đáng kể nên không được đề cập đến trong bài.
Có những peptide có nhiều chức năng (ví dụ vừa ảnh hưởng lên hệ tuần hoàn, vừa ảnh
hưởng lên hệ thần kinh), nên sự phân loại trên cũng chỉ mang tính chất tương đối.
Trang 14
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
2.1.1 Các peptide ảnh hưởng lên hệ thần kinh
 Khái niệm
Cho đến nay vẫn chưa có một đònh nghóa chính xác về các peptide ảnh hưởng lên
hệ thần kinh (neuropeptide – NP). Người ta gọi tên các peptide này chủ yếu là dựa vào
kết quả những quan sát về ảnh hưởng của nó lên các hoạt động sinh lý của cơ thể (tên
gọi có tính chất lòch sử) hơn là do những hiểu biết chi tiết về cơ chế tác động của
chúng. Ví dụ, trong một thời gian khá dài, người ta biết CCK (cholecytokinin) như là
hormon ở hệ tiêu hóa, nhưng đến năm 1975 người ta lại phát hiện nó có trong não của
chuột, tác động đến hệ thần kinh chuột [24].
Những NP có tính chất tương tự như morphin (như làm giảm đau, dễ ngủ) được gọi

là “opioid peptide / opiate peptide – OP” . Các OP có nguồn gốc từ protein thực phẩm
được gọi là “exorphin”. Các OP có nguồn gốc từ casein được gọi là “casomorphin”;
tương tự, OP có nguồn gốc từ
β
-casein gọi là
β
-casomorphin, đây là một trong những
OP từ sữa đầu tiên được phát hiện(Smacchi 1998), từ
α
-LA gọi là
α
-lactorphin, từ
serum albumin gọi là serorphin [10,18].
Tuy nhiên, người ta cũng tìm thấy trong protein sữa một số peptide có tính chất
ngược lại (đối với hệ thần kinh) với các OP trên; những peptide này có từ sự thủy phân
1S
α
-casein và
κ
-casein và được gọi là “casoxin”, nó ảnh hưởng lên chất thụ cảm loại
µ
và
κ
, nhưng khả năng ức chế của chúng thì kém hơn naloxone [10,18].
 Tính chất
Trong các exorphin thường có gốc tyrosine ở đầu N và có các gốc amino acid
chứa vòng thơm (như tyrosine và phenylalanine) ở vò trí thứ 3 hoặc thứ 4 (đối với
α
-
casein và 1 vài

κ
-cn thì có 1 gốc arginine đứng trước tyrosine ở đầu N), cấu trúc này
giúp cho peptide kết hợp tốt với các cơ quan thụ cảm (receptor). Ví dụ [10,4]:

β
-casomorphin: peptide đoạn 60-69 trong
β
-cn (Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-
Ile-His-Asn-Ser-OH) kích thích cơ quan thụ cảm kiểu
µ
(
µ
-type receptor)
(có tác dụng đối với các biểu hiện cảm xúc, mất cảm giác đau, hạn chế vận
động của ruột và hệ hô hấp).

α
-casomorphin: peptide đoạn 90-96 trong
1S
α
-cn (Arg-Tyr-Leu-Gly-Tyr-
Leu-Glu-OH) có tính chất kích thích cơ quan thụ cảm kiểu
δ
(có tác dụng
đối với các biểu hiện cảm xúc và sự mất cảm giác đau). Ngoài ra còn có các
đoạn khác như 90-95, 91-96.

α
-lactorphin: đoạn 50-53 của
α

-LA (Tyr-Gly-Leu-Phe-OH) có tính chất
kích thích cơ quan thụ cảm kiểu
µ
. Các OP này có tác dụng điều hòa các
hành vi cư xử, làm gia tăng hiện tượng mất cảm giác đau, kéo dài thời gian
vận chuyển của thức ăn trong ruột, gia tăng sự hấp thụ các amino acid, chất
Trang 15
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
điện ly và nước; kích thích tiết insulin và somastotatin (Meisel 1997b; Xu
1998).

β
-lactorphin: đoạn 102-105 của
β
-LG (Tyr-Leu-Leu-Phe-OH) có tính chất
kích thích cơ quan thụ cảm kiểu
µ
. Tính chất tương tự
α
-lactorphin.
 Casoxin: các đoạn peptide từ 25-34, 35-41, 57-60 và 58-61 của
κ
-cn .
Khi được đưa vào máu, những peptide này có thể đi tới não hay các cơ quan khác
và thể hiện những tính chất tương tự như thuốc phiện hoặc morphine. Đó có thể là lý
do khiến cho những đứa trẻ sơ sinh trở nên dễ ngủ sau khi uống sữa.
Người ta đã làm thí nghiệm với các con bê sơ sinh cho thấy
β
-casomorphin được
vận chuyển nguyên vẹn qua thành ruột vào máu, sau đó nó gây ảnh hưởng lên hệ thần

kinh gây nên hiện tượng buồn ngủ và trầm tónh (Clare 2000).
2.1.2 Các peptide liên kết với khoáng
Phospho trong sữa có khoảng 900mg/lít, có thể phân thành các loại [11]:
 Vô cơ: phosphate hòa tan và ở dạng dung dòch keo
 Hữu cơ: trong phospholipid, casein và đường phosphate, nucleotide
Casein chứa khoảng 0.85% phospho; trong đó
1S
α
,
β
và
κ
-cn chứa tương ứng là
1.1, 0.6, 0.16% phospho. Nếu tính theo mol thì
1S
α
,
2S
α
,
β
và
κ
-cn chứa tương ứng
8(9), 10-13, 5(4), và 1(2,3) mol phospho trong 1 mol phân tử protein.
Phospho có vai trò rất quan trọng trong sữa[11]:
 Về mặt dinh dưỡng, nó có thể kết hợp với các chất khoáng như Ca2+, Zn2+…
 Làm tăng tính hòa tan của casein
 Làm tăng tính bền nhiệt cho casein
 Có ảnh hưởng tới quá trình đông tụ để sản xuất phô mai.

đây chúng ta quan tâm đến khả năng liên kết với khoáng của phospho trong
sữa.
Phospho liên kết hóa trò với protein khá bền vững. Liên kết này chỉ bò phá vỡ khi
có chế độ xử lý nhiệt cao, pH cao và sử dụng phosphatase. Phosphate chủ yếu tạo liên
kết ester với serine (và một ít với threonine) tạo monoester:
Sự phosphoryl hóa xuất hiện trong màng membrane của thể Golgi của tế bào
động vật hữu nhũ, được xúc tác bởi serine-specific casein kinase. Sau khi được giải
phóng, những peptide được phosphoryl hóa này (casein phosphopeptide) liên kết với
các ion, chủ yếu là Ca2+, một ít Zn 2+, Fe2+, Cu2+, Mn 2+.
Trang 16
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Từ thứ tự các amino acid trong phân tử protein (casein) và từ các thí nghiệm thực
tế, người ta nhận thấy hầu hết CPP (calcium-binding phosphopeptides) có chứa 3 nhóm
serine phosphate và theo sau bởi 2 gốc glutamic (Ser-Ser-Ser-Glu-Glu) [10, 11, 25, 30].
CPP là 1 trong những chất bền vững nhất đối với sự thủy phân của enzyme trong ruột,
và hầu hết nó được tìm thấy dưới dạng phức với canxi phosphate [10]. Sự kết hợp với
Ca2+ tạo nên khả năng hòa tan cao hơn và do đó Ca2+ dễ dàng được hấp thu hơn. Từ
đó, CPP có thể có tác dụng có ích cho việc giúp xương cứng chắc. Ngoài ra, CPP cũng
giúp làm giảm hiện tượng sâu răng thông qua việc tái tạo canxi cho men răng và ức
chế sự bám dính của các vi khuẩn hình thành bựa răng. Do có tính chất này, chúng
được ứng dụng để điều trò các bệnh về răng và được cho vào trong kem đánh răng
(Darragh 2002).
Trang 17
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
2.1.3 Các peptide ảnh hưởng lên hệ miễn dòch của cơ thể
Cho đến nay thì người ta vẫn chưa hiểu rõ ràng cơ chế làm cho các peptide có ảnh
hưởng lên hệ miễn dòch của cơ thể (immunopeptide-IP). Một số peptide từ sữa có thể
ảnh hưởng đến cả hệ miễn dòch và sự sinh sản của tế bào.
Bảng 2.3 Một số peptide ảnh hưởng lên hệ miễn dòch của cơ thể có trong sữa
Nguồn gốc Peptide

β
-cn Đoạn 191-193: Leu-Leu-Tyr-OH;
đoạn 63-68: Pro-Gly-Pro-Ile-His (Pro)-Asn-
OH, đoạn 193-209 [10]
1S
α
-cn
Đoạn 194-199: Thr-Thr-Met-Pro-Leu-
Trp-OH
β
-LG Đoạn 22-25: Leu-Ala-Met-Ala-OH;
đoạn 25-40, 78-83, 92-100
α
-LA Đoạn 51-53: Gly-Leu-Phe-OH; đoạn
1-5, 61-68, 75-80, 17-31, 104-109,
Ta nhận thấy trong các peptide này có chứa rất nhiều gốc amino acid không phân
cực (ưa béo) như: Leu, Phe, Ala, Val, Pro,Trp, Ile.
Các
β
-casokinin cũng có ảnh hưởng lên hệ miễn dòch (ngoài việc ức chế ACE).
Năm 1989, Migliore-Samour và cộng sự đã phát hiện ra một số peptide có nguồn
gốc từ protein hòa tan (whey) khả năng kích thích thực bào ở người và đại thực bào ở
chuột bảo vệ cơ thể chuột chống lại việc nhiễm Klebsiella pneumoniae. Chuột sử dụng
các peptide từ sữa lên men bởi Lactobacillus helveticus cho thấy rằng có sự gia tăng của
IgA và giảm kích thước các khối u dưới da (Leblanc 2002). Một số IP từ sữa cũng có
khả năng làm giảm sự nhiễm trùng ở các bệnh nhân giai đoạn đầu của bệnh AIDS
(Meisel, 1998). Gần đây người ta đã chứng minh được rằng trong quá trình thủy phân
bởi các enzyme của hệ tiêu hóa, các IP được giải phóng từ whey protein isolate
(Mercier và cộng sự 2004). GMP và một số peptide có từ nó đã được biết là có khả
năng điều hòa hệ miễn dòch, ví dụ như nó điều hòa việc sản xuất ra kháng thể IgG

(Monnai và cộng sự 1998; Manso & Lo pez-Fandino, 2004).
Trang 18
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Trong nhóm peptide này, ta có thể nói đến một số peptide có khả năng kháng
khuẩn. Casecidin là một trong những peptide đầu thuộc loại này mà người ta đã phát
hiện được (có được khi cho thủy phân casein bởi chymosin ở pH trung tính, là thành
phần của
1S
α
-cn và
κ
-cn, có phân tử lượng khoảng 4000-6000 Da). Peptide này có khả
năng ức chế một số vi khuẩn Gram (+) như Staphylococcus, Sarcina, Bacillus subtilis,
Diplococcuspneumoniae, và Streptococcus pyogenes [10]. Peptide casocidin-I (đoạn
165-203 của
2S
α
-cn) có khả năng ức chế Staphylococcus carnosus và E.coli. Peptide
isracidin (đoạn 1-23 của
1S
α
-cn có được nhờ thủy phân bởi chymosin và chymotrypsin)
có khả năng ức chế Staphylococcus aureus và Candida albicans [10].
2.1.3 Các peptide ảnh hưởng lên hệ tuần hoàn
Trong loại peptide này, người ta thường quan tâm đến các peptide có khả năng làm
giảm huyết áp do hiện nay có rất nhiều người mắc bệnh cao huyết áp.
Angiotensin I converting enzyme (ACE- peptidyldipeptide hydrolase, EC 3.4.15.1)
có liên quan đến hệ rennin-angiotensin, có liên quan đến huyết áp và cũng liên quan
đến cân bằng muối và nước. ACE chuyển angiotensin I thành angiotensin II (một chất
có khả năng làm co mạch máu (vasoconstrictor)), đồng thời phân hủy bradykinin (một

chất có khả năng làm giãn mạch máu (vasodilator)). Chính vì vậy việc ức chế enzyme
này sẽ dẫn đến việc chống lại hiện tượng cao huyết áp.
Trang 19
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Hình 2.5: Hệ renin-angiotensin, sự tương tác giữa các peptide có hoạt tính sinh học
với các cơ quan thụ cảm và những ảnh hưởng.
ACE hoạt động như một dipeptidyl carboxypeptidase, nó loại dipeptide từ đầu C
của cơ chất (có đầu C tự do). Nó ưu tiên kết hợp đối với cơ chất có các amino acid kò
nước ở 3 vò trí cuối, và có 1 ít ái lực đối với cơ chất có amino acid có 2 nhóm carboxy ở
đầu C (Glu, Asp) hoặc có Proline ở vò trí áp chót.
Người ta thấy rằng ACE có Glu, Tyr và Arg ở tâm hoạt động.
Trang 20
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Hình 2.6: Mô hình tâm hoạt động của ACE và tương tác của nó với cơ chất peptide
(Bunning, 1987)
Chất ức chế ACE đầu tiên được phát hiện trong nọc rắn Bothrops jararaca vào
năm 1970. Trong nọc rắn này có các peptide ức chế ACE có từ 5-13 gốc amino acid
trong phân tử, trong số đó có peptide Glu-Trp-Pro-Arg-Pro-Gln-Ile-Pro-Pro là có hoạt
tính cao nhất in vivo. Một peptide khác là bradykinin-potentiating peptide 5a (BPP
5a
)
Glu-Lys-Trp-Ala-Pro có thứ tự 3 amino acid cuối ở đầu C rất phù hợp cho việc kết hợp
với tâm hoạt động của ACE, tuy nhiên peptide này lại dễ bò phân hủy trong điều kiện in
vivo. Do đó, người ta đã thay thế gốc Trp trong phân tử bằng gốc Phe để có được phân
tử bền hơn nhưng vẫn có hoạt tính ức chế ACE mạnh. Và cũng từ đó, hầu hết các thuốc
ức chế ACE được sử dụng đều có cấu trúc tương tự hay liên quan đến tripeptide Phe-
Ala-Pro.
Trang 21
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Hình 2.7: Giả thuyết về sự tương tác của peptide với tâm hoạt động của ACE

Hình 2.8: Giả thuyết về sự tương tác của Captopril với tâm hoạt động của ACE
Hình 2.9: Giả thuyết về sự tương tác của Enalaprilat với tâm hoạt động của ACE
Hai hình trên cho thấy 2 loại thuốc ức chế ACE có cấu trúc tương tự như peptide
Ala-Pro và Phe-Ala-Pro. Captopril tương tự như Ala-Pro, trong đó Alanin ứng với
peptide được thay thế bởi nhóm có –HS (sulfhydryl) có khả năng tương tác mạnh hơn
ion Zn
2+
trong enzyme. Còn đối với Enalaprilat thì tương tự như Phe-Ala-Pro nhưng
Enalaprilat liên kết mạnh hơn với ACE nhờ nhóm carboxyl so với nhóm carbonyl trong
tripeptide. IC
50
của Enalaprilat và Captopril lần lượt là 2.8 và 9.7 nM, tức là hoạt tính
rất mạnh.
Các peptide ức chế ACE có nguồn gốc từ casein gọi là “casokinin” và từ whey gọi
là “lactokinin” . Có rất nhiều peptide ức chế ACE đã được tìm thấy trong protein thực
phẩm, đặc biệt là protein từ sữa. Các peptide khác nhau thì thể hiện hoạt tính khác
Trang 22
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
nhau. So với các peptide đi từ casein thì các peptide đi từ huyết thanh sữa ít được nghiên
cứu hơn.
 Tính chất:
Như trên đã nói, peptide ức chế ACE thường có 3 amino acid kò nước ở vò trí cuối
và nhất là gốc amino acid cuối cùng(đầu C). Gốc amino acid cuối cùng ở đầu C thường
là Pro, tuy nhiên nó cũng có thể là Lys hoặc Arg, 2 amino acid này (ưa nước) tích điện
dương ở nhóm
ε
-amino. Người ta nhận thấy có mối liên hệ giữa cấu trúc của peptide
với khả năng ức chế ACE là hoạt tính ức chế ACE của dipeptide có Pro ở đầu C thì cao
hơn so với khi đầu C là Tyr, và Tyr > Phe. Khi được đưa vào cơ thể thì peptide có Tyr ở
đầu C có tác động chậm hơn nhưng kéo dài hơn so với peptide có Phe ở đầu C

(Suetsuna, 1998). Việc có các amino acid kò nước trong phân tử và nhất là protein làm
cho các peptide này có khả năng chống lại sự thủy phân tốt hơn. Trp-Ala-Pro là peptide
có cấu trúc thích hợp nhất cho việc kết hợp với tâm hoạt động của ACE.
Bảng 2.4: Một số peptide có tác dụng làm giảm huyết áp đã được nghiên cứu in vivo
Sản phẩm, nguồn Peptide Tham khảo
Thủy phân
1S
α
-casein bằng
trypsin
Các sản phẩm thủy phân Sekiya et al. (1992)
Sữa chua
β
-casein,
κ
-casein, Val-Pro-
Pro /Ile-Pro-Pro
Hata et al. (1996)
Sữa chua Val-Pro-Pro /Ile-Pro-Pro Seppo et al. (2003)
Sữa chua Val-Pro-Pro, Ile-Pro-Pro Mizushima et al. (2004)
Sữa chua (Dahi)
β
-casein
Ashar and Chand (2004)
Trang 23
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Bảng 2.5: nh hưởng ức chế ACE và giảm huyết áp của một số peptide thu nhận từ
quá trình thủy phân whey protein bởi một số enzyme
Mẫu
ACE inhibitory activity (%) Decreased SBP

0
(mm Hg)
Whey protein (ban đầu) 0.0 -38 ± 2
pepsin 83.7 -47 ± 3
trypsin 56.7 -51 ± 4
α
- chymotrypsin 76.0 -40 ± 4
proteinase K 95.7 -55 ± 3
actinase E 55.7 -55 ± 4
thermolysin 98.6 -42 ± 4
papain 86.5 -47 ± 4
Mức độ giảm huyết áp sau 6h sử dụng.
2.2 ĐẬU NÀNH
Đậu nành cũng là một nguồn thực phẩm giàu protein, nó cũng có nhiều tiềm năng
cung cấp các peptide có hoạt tính sinh học. Trung bình, đậu nành có chứa 40% protein,
gồm nhiều loại protein. Theo ExPASy thì hiện nay người ta nhận thấy có tổng cộng
1411 protein. Thành phần protein chủ yếu là
β
- conglycinin và glycinin, chiếm từ 65%
- 80% tổng lượng protein. Ngoài ra cũng có nhiều loại enzyme trong đậu nành
(lipoxygenase, chalcone synthase, catalase, urease) tuy nhiên nó chỉ chiếm một lượng
nhỏ khoảng 1%.
Trang 24
Tổng quan về peptit có hoạt tính sinh học
Bảng 2.6: Một vài protein trong đậu nành
Phân đoạn (S) Hàm lượng (%) Thành phần Phân tử lượng (Da)
2 15 Chất ức chế trypsin 7860-21500
7 35
Cytochrome C
β

-amylase
Lipoxygenase
Hemagglutinines
Globulin
β
-conglycinine
12000
62000
102000
110000
140000
175000
11 40 320000-350000
15 10 Polymer củaglycinine 600000
Glycinin (gồm 6 tiểu phần) không chứa carbohydrate, trong khi đó
β
- conglycinin
(gồm 6 tiểu phần) là một glycoprotein có chứa khoảng 4-5% carbohydrate (chủ yếu là
mannose và N-acetyl-D-glucosamine). Một số protein khác cũng có thể bò phosphoryl
hóa và/hoặc glycosyl hóa [30].
Protein đậu nành chứa 11 amino acid cần thiết cho cơ thể, nhưng nó lại ít amino
acid chứa lưu huỳnh (nhất là Met) [19].
Trong các sản phẩm thủy phân của đậu nành hoặc trong thực phẩm từ đậu nành
lên men thì protein chỉ bò thủy phân một phần, bởi vì các protease không thể phá vỡ
glycoprotein, phosphoprotein, những protein bò biến đổi sau khi dòch mã. Để thu được
nhiều peptide, một số thí nghiệm đã sử dụng alkaline phosphatase và endoglycosidase
để xử lý trước, sau đó mới dùng protease để thủy phân. Trong các thí nghiệm của mình,
Astwood, Leach và Fuchs (1996) đã nhận thấy
β
- conglycinin khá bền với sự thủy phân

bằng acid và trypsin. Việc dephosphoryl hóa và deglycosyl hóa trước khi thủy phân
protein sẽ giúp quá trình thủy phân xảy ra thuận lợi hơn, đặc biệt là đối với
β
-
conglycinin. Một số glycosidase được sử dụng như: N-glycanase, O-glycanase, a-
mannosidase và endoglycosidase H. Glycinin là tiền chất của hầu hết các peptide mà
người ta tách được; trong khi đó,
β
- conglycinin thì chỉ bò thủy phân một phần thậm chí
ngay cả khi nó đã được loại bỏ 4% những vùng bò glycosyl hóa.
Trang 25